DE102015012223A1 - Drive unit for a motor vehicle - Google Patents

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Detlef Schnitzer
Marc Strölin
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für einen Kraftwagen, mit einem Getriebe (10), welches ein Getriebegehäuse (12) mit wenigstens einem Aufnahmeraum (16) und wenigstens eine zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (16) aufgenommene und um eine Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse (12) drehbare Welle (18) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (20), welche einen Stator (22) und einen relativ zum Stator (22) drehbaren Rotor (24) aufweist, über welchen die Welle (18) antreibbar ist, und mit einer der elektrischen Maschine (20) zugeordneten Stromrichtereinrichtung (26), wobei die Stromrichtereinrichtung (26) zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (16) angeordnet ist.The invention relates to a drive assembly for a motor vehicle, comprising a gearbox (10) which has a gearbox housing (12) with at least one receiving space (16) and at least one at least partially received in the receiving space (16) and about an axis of rotation relative to the gearbox housing (16). 12) rotatable shaft (18), comprising an electric machine (20) which has a stator (22) and a relative to the stator (22) rotatable rotor (24), via which the shaft (18) is drivable, and with a power converter device (26) associated with the electrical machine (20), wherein the power converter device (26) is arranged at least partially in the receiving space (16).

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregat für einen Kraftwagen, insbesondere Nutzkraftwagen, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The invention relates to a drive unit for a motor vehicle, in particular commercial vehicle, according to the preamble of claim 1.

Ein solches Antriebsaggregat für einen Kraftwagen, insbesondere Nutzkraftwagen, ist aus dem allgemeinen Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. Das Antriebsaggregat umfasst ein Getriebe, welches ein Getriebegehäuse und wenigstens eine Welle aufweist. Das Getriebegehäuse wiederum weist wenigstens einen Aufnahmeraum auf, in welchem die Welle zumindest teilweise aufgenommen ist. Dabei ist die Welle um eine Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse drehbar.Such a drive unit for a motor vehicle, in particular utility vehicles, is already well known from the general state of the art. The drive unit comprises a gear which has a gear housing and at least one shaft. The transmission housing in turn has at least one receiving space in which the shaft is at least partially received. In this case, the shaft is rotatable about an axis of rotation relative to the transmission housing.

Das Antriebsaggregat umfasst ferner eine elektrische Maschine, welche eine Stromrichtereinrichtung, einen Stator und einen relativ zum Stator drehbaren Rotor aufweist, über welchen die Welle antreibbar ist. Die Stromrichtereinrichtung wird üblicherweise auch als Wechselrichter, Umrichter oder Inverter bezeichnet, wobei die elektrische Maschine beispielsweise über die Stromrichtereinrichtung ansteuerbar ist.The drive unit further comprises an electric machine, which has a power converter device, a stator and a rotor rotatable relative to the stator, via which the shaft can be driven. The power converter device is usually also referred to as an inverter, inverter or inverter, wherein the electric machine can be controlled, for example, via the power converter device.

Ferner offenbart die DE 10 2014 100 290 A1 eine Anordnung zur Verringerung elektromagnetischer Interferenz für ein Getriebe eines Fahrzeugs. Die Anordnung umfasst ein Getriebegehäuse, das eine Basis und eine Mehrzahl von Wänden umfasst. Die Wände erstrecken sich von der Basis weg nach außen zu einer distalen Kante, wobei das Getriebegehäuse einen ersten Hohlraum zwischen den Wänden definiert und eine Plattform umfasst, die zwischen den Wänden angeordnet ist, um des Weiteren den ersten Hohlraum zu definieren. Ferner ist ein Leistungsstromrichtermodul vorgesehen, das in dem ersten Hohlraum angeordnet und durch die Plattform abgestützt ist. Der erste Hohlraum und somit das in dem ersten Hohlraum angeordnete Leistungsstromrichtermodul sind räumlich von einem zweiten Hohlraum des Getriebegehäuses getrennt. Dabei ist das Leistungsstromrichtermodul, welches auch als Leistungselektronik bezeichnet wird, als von einer elektrischen Maschine separates Bauteil am Getriebegehäuse angeordnet.Further, the DE 10 2014 100 290 A1 an arrangement for reducing electromagnetic interference for a transmission of a vehicle. The assembly includes a transmission housing that includes a base and a plurality of walls. The walls extend outwardly from the base to a distal edge, the gear housing defining a first cavity between the walls and including a platform disposed between the walls to further define the first cavity. Furthermore, a power converter module is provided, which is arranged in the first cavity and supported by the platform. The first cavity and thus the power converter module arranged in the first cavity are spatially separated from a second cavity of the transmission housing. In this case, the power converter module, which is also referred to as power electronics, arranged as a separate component of an electrical machine on the transmission housing.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antriebsaggregat der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf des Antriebsaggregats besonders gering gehalten werden kann.Object of the present invention is to develop a drive unit of the type mentioned in such a way that the space requirement of the drive unit can be kept very low.

Diese Aufgabe wird durch ein Antriebsaggregat mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a drive unit having the features of patent claim 1. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Antriebsaggregat der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf des Antriebsaggregats besonders gering gehalten werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Stromrichtereinrichtung zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Dies bedeutet, dass zumindest ein Teil, das heißt wenigstens ein Bauelement der Stromrichtereinrichtung in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Der Aufnahmeraum ist beispielsweise durch eine Kupplungsglocke des Getriebegehäuses begrenzt und somit ein dem Antriebsaggregat zur Verfügung stehender Kupplungsbauraum, welcher zur Unterbringung der Stromrichtereinrichtung genutzt wird.In order to develop a drive unit specified in the preamble of claim 1 type such that the space requirement of the drive unit can be kept particularly low, it is inventively provided that the power conversion device is at least partially disposed in the receiving space. This means that at least one part, that is, at least one component of the power converter device is arranged in the receiving space. The receiving space is limited for example by a clutch bell of the gear housing and thus a drive unit available for the available coupling space, which is used to accommodate the power converter device.

Bei dem Antriebsaggregat ist somit eine Integration der Stromrichtereinrichtung in das Getriebegehäuse vorgesehen, wobei die Stromrichtereinrichtung beispielsweise in Einbaulage des Antriebsaggregats zumindest teilweise und vorzugsweise zumindest überwiegend oder vollständig unterhalb der Welle angeordnet ist. Das Antriebsaggregat nimmt dabei seine Einbaulage in vollständig hergestelltem Zustand des Kraftwagens ein, wobei die Stromrichtereinrichtung vorzugsweise in Fahrzeughochrichtung unterhalb der Welle und somit in einem unteren Bereich des Aufnahmeraums angeordnet ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Stromrichtereinrichtung, welche auch als Inverter, Wechselrichter oder Umrichter bezeichnet wird, außerhalb des Getriebegehäuses an dessen in Fahrzeughochrichtung nach unten weisender Unterseite angeordnet und dabei beispielsweise an einem Getriebegehäuse-Vorderteil angeordnet ist.In the drive unit, an integration of the power conversion device is thus provided in the transmission housing, wherein the power conversion device is arranged, for example in the installed position of the drive unit at least partially and preferably at least predominantly or completely below the shaft. The drive unit assumes its installation position in fully manufactured state of the motor vehicle, wherein the power conversion device is preferably arranged in the vehicle vertical direction below the shaft and thus in a lower region of the receiving space. Alternatively it can be provided that the power conversion device, which is also referred to as inverter, inverter or inverter, outside of the gear housing at its in vehicle vertical direction downwardly facing underside and arranged, for example, on a transmission housing front part.

Durch die Integration der Stromrichtereinrichtung in das Getriebegehäuse beziehungsweise in den Aufnahmeraum beziehungsweise an die Unterseite des Getriebegehäuses kann eine direkte Schnittstelle der Stromrichtereinrichtung zum Stator der elektrischen Maschine realisiert werden. Unter dieser direkten Schnittstelle ist beispielsweise eine Steckverbindung der Stromrichtereinrichtung zum Stator zu verstehen. Durch die Integration der Stromrichtereinrichtung kann beispielsweise eine aus Personenkraftwagen-Anwendungen bekannte Schnittstelle übernommen werden, um Kostenvorteile von Personenkraftwagen-Komponenten beispielsweise auch bei Nutzkraftwagen nutzen zu können.By integrating the power converter device in the gear housing or in the receiving space or on the underside of the gear housing, a direct interface of the power converter device to the stator of the electric machine can be realized. Under this direct interface, for example, a plug connection of the power converter device to understand the stator. By integrating the power conversion device, for example, an interface known from passenger car applications can be adopted in order to be able to use cost advantages of passenger car components, for example also in commercial vehicles.

Das Antriebsaggregat kommt insbesondere in einem alternativen, vorzugsweise hybriden, Antriebsstrang zum Einsatz, welcher die elektrischen Maschine sowie wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine zum Antreiben des Kraftwagens umfasst. Vorzugsweise wird dabei der bei dem erfindungsgemäßen Antriebsaggregat freie Kupplungsbauraum eines konventionellen Antriebsstrangs für die Integration der Stromrichtereinrichtung (Inverter) genutzt.The drive unit is used in particular in an alternative, preferably hybrid, drive train, which comprises the electric machine and at least one internal combustion engine for driving the motor vehicle. Preferably, in the drive unit according to the invention free coupling space a conventional powertrain used for the integration of the power converter device (inverter).

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Stromrichtereinrichtung direkt an den Stator angebunden ist. Als ferner vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Stromrichtereinrichtung eine ein erstes Modul bildende Leistungselektronik und eine ein von dem ersten Modul baulich getrenntes, zweites Modul bildende Ansteuerelektronik umfasst. Dabei ist beispielsweise eines der Module in dem Aufnahmeraum angeordnet, wobei das andere Modul außerhalb des Aufnahmeraums angeordnet sein kann. Bei dieser Ausführungsform erfolgt eine Auftrennung der Stromrichtereinrichtung insbesondere nach Komponenten, deren Betrieb im Bereich mit hoher Temperatur, Schwingungen, Vibrationen und Signalstörungen und/oder in Bereichen, in denen Schmierstoffe wie beispielsweise Öl aufgenommen sind, möglich ist. Ein solcher Bereich ist beispielsweise im Aufnahmeraum vorgesehen, sodass das Modul, welches in einem solchen Bereich betreibbar ist, in dem Aufnahmeraum angeordnet ist. Die Trennung der Leistungselektronik von der Ansteuerelektronik der Stromrichtereinrichtung hat insbesondere den Vorteil, dass eine besonders vorteilhafte Unempfindlichkeit gegen Schwingungen realisiert werden kann. Insbesondere ist es möglich, die Module an unterschiedlichen Stellen anzuordnen.In a further embodiment of the invention can be provided that the power converter device is connected directly to the stator. As further advantageous, it has been shown, when the power conversion device comprises a power electronics forming a first module and a control electronics forming a second module structurally separate from the first module. In this case, for example, one of the modules is arranged in the receiving space, wherein the other module can be arranged outside of the receiving space. In this embodiment, the power converter device is separated, in particular, according to components whose operation is possible in the region of high temperature, vibrations, signal disturbances and / or in areas in which lubricants, such as oil, are accommodated. Such a region is provided, for example, in the receiving space, so that the module, which is operable in such a region, is arranged in the receiving space. The separation of the power electronics from the control electronics of the power converter device has the particular advantage that a particularly advantageous insensitivity to vibrations can be realized. In particular, it is possible to arrange the modules at different locations.

Das Getriebegehäuse kann ein Kupplungsgehäuse, Wandlergehäuse oder ein Gehäuse der elektrischen Maschine umfassen und entsprechend beispielsweise einstückig oder mehrstückig ausgeführt sein. Durch die Integration der Stromrichtereinrichtung kann diese in besonders enger Nähe zur elektrischen Maschine, insbesondere direkt am Stator, angeordnet werden, sodass eine besonders vorteilhafte elektrische Kontaktierung mit der elektrischen Maschine, insbesondere dem Stator, möglich ist. Hierdurch können Kabelwege und Kontaktierungen im Vergleich zu herkömmlichen Antriebsaggregaten verringert oder ersetzt beziehungsweise vermieden werden.The transmission housing may comprise a clutch housing, converter housing or a housing of the electrical machine and be designed accordingly, for example, in one piece or in several pieces. As a result of the integration of the power converter device, it can be arranged in particularly close proximity to the electrical machine, in particular directly on the stator, so that a particularly advantageous electrical contacting with the electrical machine, in particular the stator, is possible. As a result, cable routes and contacts can be reduced or replaced or avoided in comparison to conventional drive units.

Insbesondere ist es denkbar, dass die Stromrichtereinrichtung direkt mit Wicklungen des Stators elektrisch kontaktiert ist, sodass dann Steckkontakte, insbesondere äußere Steckkontakte, entfallen können. Dadurch kann eine besonders hohe Sicherheit des Antriebsaggregats realisiert werden. Mit anderen Worten ist es möglich, durch das erfindungsgemäße Antriebsaggregat auf bisher erforderliche Hochvoltsteckkontakte zwischen einem Kabelsatz und der elektrischen Maschine zu verzichten. Ferner ist es möglich, auf einen Hochvoltkabelsatz zwischen der Stromrichtereinrichtung und der elektrischen Maschine zu verzichten. Da durch die Nutzung des zur Verfügung stehenden, freien Bauraums Personenkraftwagen-Komponenten für Nutzkraftwagen-Anwendungen übernommen werden können, können die Kosten des Antriebsaggregats gering gehalten werden. Darüber hinaus können Hochvolt-Schnittstellen entfallen, sodass elektrische Verluste und Störanfälligkeiten vermieden werden können. Gleichzeitig kann eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegen Schwingungen und Hitze realisiert werden.In particular, it is conceivable that the power converter device is electrically contacted directly with windings of the stator, so then plug contacts, in particular external plug contacts, can be omitted. As a result, a particularly high level of safety of the drive unit can be realized. In other words, it is possible to dispense with previously required high-voltage plug contacts between a harness and the electric machine by the drive unit according to the invention. Furthermore, it is possible to dispense with a high-voltage cable set between the power converter device and the electric machine. Since passenger car components for commercial vehicle applications can be taken over by the use of the available, free space, the cost of the drive unit can be kept low. In addition, high-voltage interfaces can be omitted, so that electrical losses and susceptibility can be avoided. At the same time, a particularly high insensitivity to vibrations and heat can be realized.

Der Erfindung liegt insbesondere die Erkenntnis zugrunde, dass bei Personenkraftwagen-Anwendungen die Stromrichtereinrichtung in axialer Richtung an die elektrische Maschine angeflanscht sein kann. Dies ist bei Nutzkraftwagen-Anwendungen aus Bauraumsicht nicht möglich. Um dennoch die Stromrichtereinrichtung vorteilhaft an die elektrische Maschine, insbesondere den Stator, anbinden zu können, ist die Stromrichtereinrichtung an die Unterseite des Getriebegehäuses beziehungsweise in den Aufnahmeraum integriert.The invention is based in particular on the knowledge that in passenger car applications, the power converter device can be flanged to the electric machine in the axial direction. This is not possible with commercial vehicle applications from a construction view. In order nevertheless to be able to connect the power converter device advantageously to the electric machine, in particular the stator, the power converter device is integrated on the underside of the gearbox housing or in the receiving space.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or shown alone in the figures can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 ausschnittsweise eine schematische Seitenansicht eines Antriebsaggregats für einen Kraftwagen, insbesondere Nutzkraftwagen, wobei 1 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung dient; 1 a schematic side view of a drive unit for a motor vehicle, in particular commercial vehicles, where 1 to explain the background of the invention;

2 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht des Antriebsaggregats gemäß 1, wobei auch 2 zur Erläuterung des Hintergrunds der Erfindung dient; 2 partially a schematic longitudinal sectional view of the drive unit according to 1 , where too 2 to explain the background of the invention;

3 ausschnittsweise eine schematische Längsschnittansicht eines Antriebsaggregats für einen Kraftwagen, insbesondere einen Nutzkraftwagen, mit einem Getriebegehäuse, in dessen Aufnahmeraum eine Stromrichtereinrichtung zumindest teilweise angeordnet ist; und 3 a schematic longitudinal sectional view of a drive unit for a motor vehicle, in particular a commercial vehicle, with a transmission housing, in the receiving space a power conversion device is at least partially arranged; and

4 ausschnittsweise eine schematische und perspektivische Schnittansicht des Antriebsaggregats gemäß 3. 4 partially a schematic and perspective sectional view of the drive unit according to 3 ,

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht ein Antriebsaggregat für einen Kraftwagen, insbesondere Nutzkraftwagen. Das Antriebsaggregat ist in 2 in einer schematischen Längsschnittansicht gezeigt. Aus 1 und 2 ist erkennbar, dass das Antriebsaggregat ein im Ganzen mit 10 bezeichnetes Getriebe umfasst, welches ein Getriebegehäuse 12 aufweist. Das Getriebegehäuse 12 weist eine sogenannte Kupplungsglocke 14 auf, durch welche ein Aufnahmeraum 16 des Getriebegehäuses 12 begrenzt ist. Das Getriebe 10 umfasst ferner wenigstens eine Welle 18, welche beispielsweise als Getriebeeingangswelle ausgebildet ist. Die Welle 18 ist zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum 16 angeordnet und dabei um eine Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse 12 und somit zur Kupplungsglocke 14 drehbar. 1 shows a schematic side view of a drive unit for a motor vehicle, especially commercial vehicles. The drive unit is in 2 shown in a schematic longitudinal sectional view. Out 1 and 2 It can be seen that the drive unit as a whole with 10 designated transmission comprising a transmission housing 12 having. The gearbox 12 has a so-called clutch bell 14 on, through which a recording room 16 of the gearbox 12 is limited. The gear 10 further comprises at least one shaft 18 , which is designed for example as a transmission input shaft. The wave 18 is at least partially in the recording room 16 arranged and thereby about an axis of rotation relative to the transmission housing 12 and thus to the clutch bell 14 rotatable.

Das Antriebsaggregat umfasst ferner eine aus 2 ausschnittsweise erkennbare und im Ganzen mit 20 bezeichnete elektrische Maschine, welche einen Stator 22 und einen Rotor 24 umfasst. Der Rotor 24 ist koaxial zur Welle 18 angeordnet sowie auf der Welle 18 angeordnet und um die Drehachse, um welche die Welle 18 relativ zum Getriebegehäuse 12 drehbar ist, relativ zum Stator 22 drehbar. Der Rotor 24 ist beispielsweise drehfest mit der Welle 18 verbunden, sodass die Welle 18 von dem Rotor 24 antreibbar ist.The drive unit further comprises one 2 partially recognizable and as a whole with 20 designated electrical machine, which is a stator 22 and a rotor 24 includes. The rotor 24 is coaxial with the shaft 18 arranged as well as on the shaft 18 arranged and around the axis of rotation around which the shaft 18 relative to the transmission housing 12 is rotatable relative to the stator 22 rotatable. The rotor 24 is, for example, non-rotatable with the shaft 18 connected, so the shaft 18 from the rotor 24 is drivable.

Beispielsweise ist die elektrische Maschine 20 in einem Motorbetrieb als Elektromotor betreibbar, sodass die Welle 18 in dem Motorbetrieb von der elektrischen Maschine 20 antreibbar ist. Beispielsweise sind in den Fig. nicht erkennbare Räder des Nutzkraftwagens über die Welle 18 von der elektrischen Maschine 20 in deren Motorbetrieb antreibbar.For example, the electric machine 20 in an engine operation as an electric motor operable, so that the shaft 18 in the engine operation of the electric machine 20 is drivable. For example, wheels of the utility vehicle that are not recognizable in the figures are located above the shaft 18 from the electric machine 20 drivable in their engine operation.

In fertig hergestelltem Zustand umfasst der Nutzkraftwagen einen Antriebsstrang, wobei das Antriebsaggregat Teil dieses Antriebsstrangs ist. Der Antriebsstrang umfasst ferner wenigstens eine beispielsweise als Hubkolben-Verbrennungsmaschine ausgebildete Verbrennungskraftmaschine, welche eine Abtriebswelle insbesondere in Form einer Kurbelwelle aufweist. Über die Kurbelwelle stellt die Verbrennungskraftmaschine Drehmomente bereit, mittels welchen die Räder und somit der Kraftwagen insgesamt antreibbar sind. Insbesondere ist im fertig hergestellten Zustand des Antriebsstrangs die Welle 18 von der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine antreibbar, da die Abtriebswelle beispielsweise über eine Kupplung mit der Welle 18 gekoppelt beziehungsweise koppelbar ist. Dabei kommt dem Getriebe beispielsweise die Funktion zu, die von der Verbrennungskraftmaschine über ihre Abtriebswelle bereitgestellten Drehmomente in demgegenüber unterschiedliche Drehmomente zu wandeln.When finished, the commercial vehicle comprises a drive train, the drive unit being part of this drive train. The drive train further comprises at least one, for example, designed as a reciprocating internal combustion engine internal combustion engine having an output shaft, in particular in the form of a crankshaft. About the crankshaft, the internal combustion engine provides torques, by means of which the wheels and thus the car are driven in total. In particular, in the finished state of the drive train, the shaft 18 driven by the output shaft of the internal combustion engine, since the output shaft, for example via a coupling with the shaft 18 coupled or can be coupled. In this case, for example, the function of the transmission is to convert the torques provided by the internal combustion engine via its output shaft to different torques.

Aus 2 ist besonders gut erkennbar, dass der Rotor 24 sowie der Stator 22 zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum 16 angeordnet sind. Der elektrischen Maschine 22 ist beispielsweise ein Maschinengehäuse 25 zugeordnet, welches in axialer Richtung an die Kupplungsglocke 14 angeflanscht ist. Dabei sind der Rotor 24 und der Stator 22 zumindest teilweise in dem Maschinengehäuse 25 aufgenommen, wobei der Rotor 24 und die Welle 18 um die Drehachse relativ zu dem Maschinengehäuse 25 drehbar sind und der Stator 22 an dem Maschinengehäuse 25 festgelegt ist. Dabei kann das Maschinengehäuse 25 der elektrischen Maschine 20 Teil des Getriebegehäuses 12 sein.Out 2 is particularly well recognizable that the rotor 24 as well as the stator 22 at least partially in the recording room 16 are arranged. The electric machine 22 is for example a machine housing 25 assigned, which in the axial direction of the clutch bell 14 is flanged. Here are the rotor 24 and the stator 22 at least partially in the machine housing 25 taken, with the rotor 24 and the wave 18 about the axis of rotation relative to the machine housing 25 are rotatable and the stator 22 on the machine housing 25 is fixed. In this case, the machine housing 25 the electric machine 20 Part of the gearbox 12 be.

Der elektrischen Maschine 20 ist darüber hinaus eine Stromrichtereinrichtung 26 zum Ansteuern der elektrischen Maschine 20 zugeordnet. Die Stromrichtereinrichtung 26 wird auch als Wechselrichter, Umrichter oder Inverter bezeichnet und ist über wenigstens eine Schnittstelle 29, insbesondere elektrisch, mit dem Stator 22 der elektrischen Maschine 20 verbunden. Insbesondere ist die Stromrichtereinrichtung 26 mit in den Fig. nicht erkennbaren Wicklungen des Stators 22 elektrisch verbunden.The electric machine 20 is also a power conversion device 26 for driving the electric machine 20 assigned. The power converter device 26 is also referred to as inverter, inverter or inverter and is via at least one interface 29 , in particular electrically, with the stator 22 the electric machine 20 connected. In particular, the power conversion device 26 with not visible in the figures windings of the stator 22 electrically connected.

Bei der in 1 und 2 veranschaulichten Ausführungsform ist die Stromrichtereinrichtung 26 an einer Unterseite 28 des Getriebegehäuses 12 angeordnet. In Einbaulage des Antriebsaggregats weist die Unterseite 28 in Fahrzeughochrichtung nach unten, wobei das Antriebsaggregat seine Einbaulage in fertig hergestelltem Zustand des Nutzkraftwagens einnimmt. Die Kupplungsglocke 14 ist dabei ein Gehäusevorderteil des Getriebegehäuses 12, wobei die Stromrichtereinrichtung 26 an die Unterseite 28 dieses Gehäusevorderteils angebunden beziehungsweise integriert ist. Hierdurch ist eine direkte Schnittstelle der Stromrichtereinrichtung 26 zum Stator 22 darstellbar. Unter der Schnittstelle 29 ist beispielsweise wenigstens eine Steckverbindung zu verstehen, über welche der Stator 22, insbesondere direkt, mit der Stromrichtereinrichtung 26 elektrisch verbunden ist. Durch die Anordnung der Stromrichtereinrichtung 26 an die Unterseite 28 kann die Stromrichtereinrichtung 26 beispielsweise als Komponente sowohl für Personenkraftwagen-Anwendungen als auch für Nutzkraftwagen-Anwendungen und somit bei dem Nutzkraftwagen zum Einsatz kommen, sodass sich durch Skaleneffekte Kosteneinsparungen realisieren lassen.At the in 1 and 2 illustrated embodiment is the power conversion device 26 at a bottom 28 of the gearbox 12 arranged. In installation position of the drive unit has the bottom 28 in the vehicle vertical direction down, the drive unit assumes its installation position in finished manufactured state of the utility vehicle. The clutch bell 14 is a housing front part of the transmission housing 12 , wherein the power conversion device 26 to the bottom 28 This housing front part is connected or integrated. This is a direct interface of the power converter device 26 to the stator 22 represented. Under the interface 29 For example, at least one connector to understand, about which the stator 22 , in particular directly, with the power converter device 26 electrically connected. By the arrangement of the power conversion device 26 to the bottom 28 can the power converter device 26 For example, as a component both for passenger car applications as well as for commercial vehicle applications and thus in the commercial vehicle are used, so can be realized by economies of scale cost savings.

3 und 4 zeigen das Antriebsaggregat, dessen Bauraum besonders gering gehalten werden kann. Bei der in den 3 und 4 veranschaulichten Ausführungsform des Antriebsaggregats ist die Stromrichtereinrichtung 26 nämlich in dem Aufnahmeraum 16 angeordnet und somit in den Aufnahmeraum 16 beziehungsweise in das Getriebegehäuse 12, insbesondere die Kupplungsglocke 14, integriert. Insbesondere aus 4 ist dabei erkennbar, dass die Stromrichtereinrichtung 26 bezogen auf die Einbaulage in Fahrzeughochrichtung zumindest teilweise unterhalb der Welle 18 angeordnet ist. Da der Antriebsstrang der elektrischen Maschine 20 die Verbrennungskraftmaschine umfasst, ist der Antriebsstrang ein hybrider Antriebsstrang. Bei diesem hybriden Antriebsstrang kann der Aufnahmeraum 16 als freier Kupplungsbauraum von einem konventionellen Antriebsstrang genutzt werden, um in diesem freien Kupplungsbauraum den Inverter (Stromrichtereinrichtung 26) unterzubringen. Dadurch kann der Bauraumbedarf des Antriebsaggregats besonders gering gehalten werden. 3 and 4 show the drive unit, the space can be kept very low. In the in the 3 and 4 illustrated embodiment of the drive unit is the power conversion device 26 namely in the recording room 16 arranged and thus in the recording room 16 or in the transmission housing 12 , in particular the clutch bell 14 . integrated. In particular from 4 is recognizable that the power converter device 26 based on the installation position in the vehicle vertical direction at least partially below the shaft 18 is arranged. Because the drive train of the electric machine 20 includes the internal combustion engine, the powertrain is a hybrid powertrain. In this hybrid powertrain, the receiving space 16 be used as a free coupling space of a conventional drive train to the inverter in this free coupling space (power converter device 26 ). As a result, the space requirement of the drive unit can be kept particularly low.

Insgesamt ist aus den Fig. erkennbar, dass durch die genannte Integration der Stromrichtereinrichtung 26 eine Gleichteileverwendung darstellbar ist, da Komponenten von Personenkraftwagen-Anwendungen auch für hybride Antriebsstränge von Nutzkraftwagen genutzt werden können. Die Schnittstelle 29 der Stromrichtereinrichtung 26 mit dem Stator 22 ist beispielsweise eine Hochvolt-Schnittstelle (HV-Schnittstelle), wobei über diese Schnittstelle eine direkte Anbindung an die elektrische Maschine 20 im Bauraum der Kupplungsglocke 14 darstellbar ist. Dadurch können insbesondere äußere, außerhalb des Getriebegehäuses 12 angeordnete Hochvolt-Schnittstellen sowie Kabelsätze am Fahrzeug entfallen.Overall, it can be seen from the figures that due to the mentioned integration of the power converter device 26 a common parts use can be represented as components of passenger car applications can also be used for hybrid powertrains of commercial vehicles. the interface 29 the power converter device 26 with the stator 22 is, for example, a high-voltage interface (HV interface), via this interface a direct connection to the electrical machine 20 in the space of the clutch bell 14 is representable. As a result, in particular outer, outside of the transmission housing 12 arranged high-voltage interfaces and cable harnesses omitted on the vehicle.

Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Stromrichtereinrichtung 26 direkt an den Stator 22 angebunden ist. Durch die Integration der Stromrichtereinrichtung 26 können üblicherweise vorgesehene Hochvoltsteckkontakte zwischen einem Kabelsatz und der elektrischen Maschine 20 ebenso vermieden werden wie ein Hochvoltkabelsatz zwischen dem Inverter und der elektrischen Maschine 20. Ferner können im Vergleich zu herkömmlichen Antriebsaggregaten Hochvolt-Schnittstellen vermieden werden, sodass die Gefahr von elektrischen Verlusten und Störanfälligkeiten gering gehalten werden kann. Darüber hinaus lässt sich eine besonders hohe Unempfindlichkeit gegen Schwingungen und Hitze darstellen.In particular, it can be provided that the power converter device 26 directly to the stator 22 is connected. By integrating the converter device 26 can usually provided high-voltage plug contacts between a harness and the electric machine 20 be avoided as a high-voltage cable set between the inverter and the electric machine 20 , Furthermore, in comparison to conventional drive units, high-voltage interfaces can be avoided so that the risk of electrical losses and susceptibility to faults can be kept low. In addition, it can be a particularly high resistance to vibration and heat.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Getriebetransmission
1212
Getriebegehäusegearbox
1414
KupplungsglockeKupplungsglocke
1616
Aufnahmeraumaccommodation space
1818
Wellewave
2020
elektrische Maschineelectric machine
2222
Statorstator
2424
Rotorrotor
2525
Maschinengehäusemachine housing
2626
StromrichtereinrichtungConverter means
2828
Unterseitebottom
2929
Schnittstelleinterface

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014100290 A1 [0004] DE 102014100290 A1 [0004]

Claims (8)

Antriebsaggregat für einen Kraftwagen, mit einem Getriebe (10), welches ein Getriebegehäuse (12) mit wenigstens einem Aufnahmeraum (16) und wenigstens eine zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (16) aufgenommene und um eine Drehachse relativ zu dem Getriebegehäuse (12) drehbare Welle (18) aufweist, mit einer elektrischen Maschine (20), welche einen Stator (22) und einen relativ zum Stator (22) drehbaren Rotor (24) aufweist, über welchen die Welle (18) antreibbar ist, und mit einer der elektrischen Maschine (20) zugeordneten Stromrichtereinrichtung (26), dadurch gekennzeichnet, dass die Stromrichtereinrichtung (26) zumindest teilweise in dem Aufnahmeraum (16) angeordnet ist.Drive unit for a motor vehicle, with a gearbox ( 10 ), which a transmission housing ( 12 ) with at least one receiving space ( 16 ) and at least one at least partially in the receiving space ( 16 ) and about an axis of rotation relative to the transmission housing ( 12 ) rotatable shaft ( 18 ), with an electric machine ( 20 ), which has a stator ( 22 ) and a relative to the stator ( 22 ) rotatable rotor ( 24 ) over which the shaft ( 18 ) is drivable, and with one of the electrical machine ( 20 ) associated converter device ( 26 ), characterized in that the power converter device ( 26 ) at least partially in the receiving space ( 16 ) is arranged. Antriebsaggregat nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufnahmeraum (16) durch eine Kupplungsglocke (14) des Getriebegehäuses (12) begrenzt ist.Drive unit according to claim 1, characterized in that the receiving space ( 16 ) by a clutch bell ( 14 ) of the transmission housing ( 12 ) is limited. Antriebsaggregat nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromrichtereinrichtung (26) in Einbaulage des Antriebsaggregats unterhalb der Welle (18) angeordnet ist.Drive assembly according to claim 1 or 2, characterized in that the power converter device ( 26 ) in installation position of the drive unit below the shaft ( 18 ) is arranged. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromrichtereinrichtung (26) direkt an den Stator (22) angebunden ist.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the power converter device ( 26 ) directly to the stator ( 22 ) is attached. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stromrichtereinrichtung (26) eine ein erstes Modul bildende Leistungselektronik und eine ein von dem ersten Modul baulich getrenntes, zweites Modul bildende Ansteuerelektronik umfasst.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the power converter device ( 26 ) comprises a first module forming power electronics and a structurally separate from the first module, second module forming control electronics. Antriebsaggregat nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Module in dem Aufnahmeraum (16) und das andere Modul außerhalb des Aufnahmeraums (16) angeordnet ist.Drive unit according to claim 5, characterized in that one of the modules in the receiving space ( 16 ) and the other module outside the recording room ( 16 ) is arranged. Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stator (22) und der Rotor (24) in dem Aufnahmeraum (16) angeordnet sind.Drive unit according to one of the preceding claims, characterized in that the stator ( 22 ) and the rotor ( 24 ) in the recording room ( 16 ) are arranged. Kraftwagen, insbesondere Nutzkraftwagen, mit einem Antriebsaggregat nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle, in particular commercial vehicle, with a drive unit according to one of the preceding claims.
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